菌根化枳橙通过增强光合生理活性及降低活性GA3水平提升土壤干旱耐受性

【编辑推荐】来自国内的研究团队通过接种丛枝菌根(AM)真菌Rhizophagus intraradices，系统探究了菌根共生对枳橙(Poncirus trifoliata)干旱耐受性的调控机制。研究发现AM真菌通过下调GA生物合成基因(PtCPS/PtKAO/PtGA3ox)和上调GA失活基因(PtGA2ox)，显著降低活性GA3水平，同时提升光合参数(PSII最大光量子产量、稳态量子产额等)和气体交换指标，揭示GA3（非GA1）是菌根介导"避旱"策略的关键调控靶点。

　　

当土壤干旱来袭，与丛枝菌根(AM)真菌Rhizophagus intraradices共生的枳橙植株展现出令人惊叹的生存智慧。研究发现这些菌根化植株通过双重调控赤霉素(GA)代谢通路——既抑制生物合成基因PtCPS、PtKAO和PtGA3ox的表达，又激活降解基因PtGA2ox，使得叶片中具有生物活性的GA₃水平显著降低。这种分子层面的精妙调控，伴随着光合系统的全面升级：叶绿素指数提升21%，光系统II(PSII)的最大光量子效率(F_v/F_m)增加15%，同时非光化学淬灭(NPQ)降低34%。更引人注目的是，只有GA₃（而非GA₁）与净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)等参数呈显著负相关，暗示菌根真菌可能通过GA₃特异性信号通路来优化植株的水分利用效率。这些发现为理解菌根共生体调控植物干旱适应的"代谢开关"机制提供了新视角。